Kuantitas fisik. Pengukuran besaran fisika. Jenis utama kesalahan pengukuran
Kuantitas fisik. Pengukuran besaran fisika.
Tujuan pelajaran: Untuk memperkenalkan siswa pada konsep "besaran fisis", satuan dasar besaran fisis dalam SI, mengajarkan cara mengukur besaran fisis menggunakan alat ukur yang paling sederhana, untuk menentukan kesalahan pengukuran.
Tugas:
Pendidikan: untuk mengenalkan siswa dengan konsep besaran fisika, esensi menentukan besaran fisika, dengan konsep kesalahan pengukuran, satuan dasar besaran fisika dalam SI; untuk mengajarkan cara menentukan nilai pembagian suatu alat ukur, menentukan kesalahan pengukuran, mengubah nilai dari dasar ke subkelipatan dan kelipatan
Mengembangkan: untuk memperluas wawasan siswa, mengembangkan kemampuan kreatif mereka, menanamkan minat belajar fisika, dengan mempertimbangkan karakteristik psikologis mereka. Mengembangkan pemikiran logis melalui pembentukan konsep: pembagian harga (metode dan metode penerapannya), skala alat ukur.
Pendidikan: untuk membentuk minat kognitif siswa melalui informasi historis dan modern tentang pengukuran besaran fisis; untuk mengajarkan budaya komunikasi siswa, kemitraan, bekerja dalam kelompok.
Peralatan: komputer, proyektor, laboratorium, demonstrasi dan alat ukur rumah tangga (termometer, penggaris, meteran, timbangan, jam, stopwatch, gelas kimia, alat ukur lainnya).
Selama kelas:
- Memperbarui pengetahuan dasar
Ternyata banyak kata yang memiliki arti relatif dan perlu diperjelas agar memperoleh kejelasan. Jika dalam kehidupan sehari-hari gambaran perkiraan cukup memuaskan, maka dalam kegiatan praktis (konstruksi, pembuatan barang, perdagangan, dll) diperlukan akurasi yang jauh lebih tinggi. Bagaimana menjadi?
- Penjelasan materi baru I (slide 4 - 10)
Dunia dapat diubah menjadi angka menggunakan pengukuran atau perhitungan.
Besaran fisika adalah karakteristik benda atau fenomena yang dapat dinyatakan secara kuantitatif dalam proses pengukuran atau perhitungan.Mengukur besaran berarti membandingkannya dengan besaran homogen yang diambil sebagai satuan besaran ini.
- tugas praktikum I.
- mengukur dimensi buku teks Anda. Hitunglah luas penutupnya. Hitunglah volume buku teks tersebut.
- Penjelasan materi baru II (slide 11-13)
Apa kesamaan semua perangkat? Jawaban: skala Karakteristik skala apa pun: batas pengukuran dan nilai pembagian. Mari kita cari tahu apa itu. Batas pengukuran ditentukan oleh angka pada pembagian skala pertama dan terakhir. Jangan gunakan perangkat saat mencoba mengukur nilai yang melebihi batas pengukurannya! Harga pembagian adalah nilai numerik dari nilai yang diukur, yang sesuai dengan satu (terkecil) pembagian skala
5. Tugas Praktikum II (slide 14) Tentukan harga pembagian saluran dan perangkat Anda di meja dan layar demonstrasi.
- Tugas Praktek III. (slide 15)
Pertanyaan bermasalahnya adalah mengapa Anda mendapatkan nilai yang berbeda untuk ketebalan buku teks yang sama?
Jawaban: Saat mengukur, kami mengizinkan ketidakakuratan. Perangkat juga bisa tidak sempurna.
Ketidakakuratan yang diperbolehkan selama pengukuran disebut kesalahan pengukuran. Kesalahan pengukuran sama dengan setengah pembagian skala alat ukur
- Meringkas. Pengumuman pekerjaan di pelajaran berikutnya - kami akan mengukur volume cairan (dengan mempertimbangkan kesalahan!).
Fisika adalah ilmu eksperimental. Hukumnya didasarkan pada fakta yang ditetapkan oleh pengalaman. Namun, hanya metode eksperimental penelitian fisik saja tidak cukup untuk mendapatkan gambaran lengkap tentang fenomena yang dipelajari oleh fisika.
Fisika modern secara luas menggunakan metode teoritis penelitian fisik, yang meliputi analisis data yang diperoleh sebagai hasil eksperimen, perumusan hukum alam, penjelasan fenomena spesifik berdasarkan hukum ini, dan yang paling penting, prediksi dan pembenaran teoretis (dengan meluasnya penggunaan metode matematika) dari fenomena baru.
Penelitian teoretis dilakukan bukan dengan tubuh fisik tertentu, tetapi dengan pasangan idealnya - model fisik yang memiliki sejumlah kecil sifat dasar tubuh yang diteliti. Misalnya, dalam mempelajari beberapa jenis gerakan mekanis, model tubuh fisik digunakan - titik material.
Model ini digunakan jika dimensi tubuh tidak penting untuk deskripsi teoritis gerakannya, yaitu, dalam model "titik material", hanya massa tubuh yang diperhitungkan, dan bentuk tubuh dan dimensinya tidak diperhitungkan.
Bagaimana cara mengukur besaran fisika?
Definisi 1
Kuantitas fisik adalah karakteristik yang secara kualitatif umum untuk banyak objek atau fenomena material, tetapi dapat memperoleh nilai individual untuk masing-masingnya.
Pengukuran besaran fisis adalah urutan operasi eksperimental untuk menemukan besaran fisis yang mencirikan suatu objek atau fenomena. Mengukur berarti membandingkan nilai yang diukur dengan nilai lain, homogen dengan itu, diambil sebagai standar.
Pengukuran diselesaikan dengan menentukan tingkat perkiraan nilai yang ditemukan dengan nilai yang benar atau rata-rata yang sebenarnya. Rata-rata sebenarnya mencirikan nilai-nilai yang bersifat statistik, misalnya, tinggi rata-rata seseorang, energi rata-rata molekul gas, dan sejenisnya. Parameter seperti berat badan atau volume ditandai dengan nilai sebenarnya. Dalam hal ini, kita dapat berbicara tentang tingkat perkiraan nilai rata-rata yang ditemukan dari kuantitas fisik dengan nilai sebenarnya.
Pengukuran dapat dilakukan secara langsung, ketika nilai yang diinginkan ditemukan langsung dari data eksperimen, atau tidak langsung, ketika jawaban akhir atas pertanyaan ditemukan melalui hubungan yang diketahui antara besaran fisis. Kami juga tertarik pada jumlah yang dapat diperoleh secara eksperimental menggunakan pengukuran langsung.
Lintasan, massa, waktu, gaya, tegangan, kerapatan, tekanan, suhu, penerangan - ini tidak semua contoh besaran fisika yang banyak ditemui dalam pembelajaran fisika. Mengukur besaran fisika berarti membandingkannya dengan besaran homogen yang diambil sebagai satu kesatuan.
Pengukuran dilakukan secara langsung atau tidak langsung. Dalam hal pengukuran langsung, nilai dibandingkan dengan satuannya (meter, sekon, kilogram, ampere, dll.) dengan menggunakan alat ukur yang dikalibrasi dalam satuan yang sesuai.
Besaran yang diukur secara eksperimental adalah jarak, waktu, dan massa. Mereka diukur, misalnya, dengan pita pengukur, arloji, dan timbangan (atau timbangan). Ada juga perangkat untuk mengukur besaran kompleks: speedometer digunakan untuk mengukur kecepatan benda, amperemeter digunakan untuk menentukan kekuatan arus listrik, dll.
Jenis utama kesalahan pengukuran
Ketidaksempurnaan alat ukur dan indera manusia, dan seringkali sifat dari besaran yang diukur itu sendiri, mengarah pada fakta bahwa hasil untuk setiap pengukuran diperoleh dengan akurasi tertentu, yaitu eksperimen tidak memberikan nilai sebenarnya dari yang diukur. kuantitas, tetapi lebih dekat.
Akurasi pengukuran ditentukan oleh kedekatan hasil ini dengan nilai sebenarnya dari nilai yang diukur atau dengan rata-rata yang sebenarnya, ukuran kuantitatif dari akurasi pengukuran adalah kesalahan. Secara umum, tunjukkan kesalahan pengukuran absolut.
Jenis utama kesalahan pengukuran meliputi:
- Kesalahan besar (misses) yang terjadi sebagai akibat dari kelalaian atau kurangnya perhatian peneliti. Misalnya pembacaan nilai yang terukur secara tidak sengaja dilakukan tanpa alat yang diperlukan, angka pada timbangan salah terbaca, dan sejenisnya. Kesalahan ini mudah dihindari.
- Kesalahan acak muncul karena berbagai alasan, yang efeknya berbeda di setiap percobaan; mereka tidak dapat diramalkan sebelumnya. Kesalahan ini tunduk pada hukum statistik dan dihitung menggunakan metode statistik matematika.
- Kesalahan sistematis terjadi sebagai akibat dari metode pengukuran yang salah, instrumen yang salah, dll. Salah satu jenis kesalahan sistematik adalah kesalahan instrumen yang menentukan keakuratan alat ukur. Saat membaca, hasil pengukuran pasti dibulatkan, dengan mempertimbangkan nilai pembagian dan, karenanya, keakuratan perangkat. Jenis kesalahan ini tidak dapat dihindari dan harus diperhitungkan bersama dengan kesalahan acak.
Pedoman metodologi yang diusulkan memberikan formula akhir dari teori kesalahan yang diperlukan untuk pemrosesan matematis hasil pengukuran.
Luas dalam sistem SI
Luas, volume, dan kecepatan adalah satuan turunan, dimensinya diturunkan dari satuan dasar pengukuran.
Dalam perhitungan, beberapa unit juga digunakan, dan puluhan melebihi unit pengukuran utama dengan kekuatan integer. Misalnya: 1 km = 1000 m, 1 dm = 10 cm (sentimeter), 1 m = 100 cm, 1 kg = 1000 g. , 1 mm = 0,1 cm.
Dengan satuan waktu yang sedikit berbeda: 1 menit. = 60 detik, 1 jam = 3600 detik. Hasil bagi hanya 1 ms (milidetik) = 0,001 s dan 1 s (mikrodetik) = 10-6s.
Gambar 1. Daftar besaran fisis. Author24 - pertukaran online makalah siswa
Pengukuran dan alat ukur
Alat ukur dan alat ukur meliputi:
- Alat ukur adalah alat untuk mengukur besaran fisis.
- Besaran fisis skalar adalah besaran fisis yang ditentukan hanya dengan nilai numerik.
- Kuantitas fisik adalah properti fisik dari objek material, fenomena fisik, proses yang dapat dicirikan secara kuantitatif.
- Besaran fisis vektor - besaran fisis yang mencirikan nilai dan arah numerik. Nilai besaran vektor disebut modulusnya.
- Panjang - jarak dari titik ke titik.
- Area - kuantitas yang menentukan ukuran permukaan, salah satu sifat utama bentuk geometris.
- Volume - kapasitas benda geometris, atau bagian ruang, yang dibatasi oleh permukaan tertutup.
- Perpindahan tubuh - segmen terarah yang ditarik dari posisi awal tubuh ke posisi akhirnya.
- Massa adalah besaran fisika, yang merupakan salah satu ciri utama benda, biasanya dilambangkan dengan huruf latin m.
- Gaya gravitasi adalah gaya yang digunakan bumi untuk menarik benda.
Kirim karya bagus Anda di basis pengetahuan sederhana. Gunakan formulir di bawah ini
Mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.
1. Konsep dan definisi dasar dalam proses informasi dan pengukuran
Apa itu pengukuran, kontrol, pengujian, bagaimana mereka berbeda satu sama lain dalam konten dan apa kesamaannya?
dengan pengukuran disebut temuan empiris nilai kuantitas fisik (PV) dengan bantuan sarana teknis khusus. Tujuan pengukuran adalah untuk mengekstrak informasi tentang kuantitas input (diukur) dari sinyal output dari alat ukur (MI), dengan mempertimbangkan sifat dan karakteristiknya.
Diagram arus informasi ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1.
Tes menurut GOST 16504-81 penentuan eksperimental karakteristik kuantitatif dan / atau kualitatif dari sifat-sifat objek uji sebagai akibat dari paparannya selama operasinya, ketika memodelkan objek dan / atau dampak. Saat diuji. Sebagai aturan, digunakan alat ukur, perangkat teknis lainnya, zat dan/atau bahan.
kontrol mengacu pada verifikasi kesesuaian produk, proses atau layanan dengan persyaratan yang ditentukan. Pengendalian biasanya dilakukan dalam dua tahap. Pada tahap pertama, nilai karakteristik yang dikendalikan ditentukan (kuantitatif - dengan pengukuran), pada tahap kedua, nilai yang diperoleh dibandingkan dengan norma. Terkadang kedua tahap digabungkan dalam satu tindakan. Misalnya, saat mengontrol dimensi bagian dengan pengukur. Dengan demikian, kontrol adalah pemeriksaan kepatuhan dengan norma. Norma ditetapkan terlebih dahulu, dan verifikasi kepatuhan terhadapnya berakhir dengan keputusan: "sesuai, tidak sesuai"; “perkawinan produk yang baik”, dll.
Kehadiran norma menyiratkan gradasi karakteristik kuantitatif dari properti apa pun dan menentukan kemungkinan pengambilan keputusan.
Menganalisis prosedur dan tugas "pengukuran", "kontrol" dan "pengujian", dimungkinkan untuk membangun hubungan mereka, yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Hubungan antara konsep "pengukuran", "pengendalian" dan "pengujian"
Pengukuran dapat menjadi bagian dari transformasi perantara dalam proses kontrol, dan tahap akhir untuk memperoleh informasi selama pengujian. Pengujian adalah tahap memperoleh informasi utama dalam proses pengendalian menggunakan operasi pengukuran.
Apa itu "kesatuan pengukuran"?
Praktis di semua bidang aktivitas manusia, seseorang harus berurusan dengan pengukuran kuantitas fisik dan memastikan kesatuannya. Nilai kesatuan pengukuran sangat tinggi sehingga undang-undang khusus "Tentang Memastikan Kesatuan Pengukuran" dikeluarkan di Rusia /1/..
Kesatuan pengukuran- ini adalah keadaan pengukuran di mana hasilnya dinyatakan dalam satuan hukum, dan kesalahan pengukuran diketahui dengan probabilitas tertentu.
Kesatuan pengukuran diperlukan agar dapat membandingkan hasil pengukuran yang dilakukan di tempat yang berbeda, pada waktu yang berbeda, dengan alat ukur yang berbeda. Hal ini penting baik di dalam negeri maupun dalam interaksi antar negara. Contohnya adalah indikator kualitas barang impor diperiksa di negara tempat barang tersebut dijual.
Besaran apa yang akan diukur?
Besaran-besaran yang dioperasikan seseorang dalam kenyataannya dapat dibagi menjadi dua jenis, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Klasifikasi besaran
Dalam kursus yang sedang dipelajari "Metode dan sarana pengukuran, pengujian dan kontrol" kita berurusan dengan besaran fisika yang melekat pada objek, fenomena, proses tertentu, yaitu besaran yang ukurannya terbatas dan dapat diukur. Besaran fisis terukur adalah besaran yang satuan pengukurannya dapat dipilih dan diterapkan dalam alat ukur.
Apa yang dimaksud dengan "jumlah fisik" dan "parameter fisik"?
Menurut RMG 29-99 /2/ kuantitas fisik (FV) salah satu sifat objek fisik (sistem fisik, fenomena atau proses), yang secara kualitatif umum untuk banyak objek fisik, tetapi secara kuantitatif individual untuk masing-masingnya.
ukuran PV - konten kuantitatif dalam objek ini dari properti yang sesuai dengan konsep "kuantitas fisik". Mengingat benda A dan B, yang berbeda dalam salah satu sifat fisiknya (misalnya, berat), kita dapat mengatakan tentang mereka bahwa mereka berbeda ukuran (berat) dan berbeda satu sama lain (A> B atau A<Б).
nilai PV - ekspresi ukuran PV dalam bentuk sejumlah unit tertentu yang diterima untuknya. Nilai PV diperoleh dari hasil pengukuran atau perhitungannya sesuai dengan persamaan dasar pengukuran.
Q aliran = SEBUAHkamu,
di mana Qaliran- nilai PV;
TETAPI- nilai numerik dari kuantitas fisik yang diukur, dinyatakan dalam unit yang diterima;
kamu- unit PV yang dipilih.
Nilai numerik PV adalah angka abstrak yang termasuk dalam nilai PV. Misalnya: L=20 mm, di mana 20 adalah nilai numerik.
Dalam praktik pengukuran, sangat sering ada pengukuran bukan dari PV, tetapi dari parameter fisik.
Parameter fisik (singkat - parameter) - PV, dipertimbangkan saat mengukur kuantitas fisik lain sebagai tambahan. Parameter fisik mencirikan fitur tertentu dari kuantitas fisik yang diukur. Sebagai contoh, ketika mengukur tegangan AC, amplitudo dan frekuensi arus ini dianggap sebagai parameter tegangan.
Apa yang disebut nilai "benar" dan "nyata" dari kuantitas fisik?
Nilai PV sebenarnya - nilai PV, yang idealnya mencerminkan PV yang ada secara kualitatif dan kuantitatif. Konsep ini berkorelasi dengan konsep "kebenaran mutlak", yang tidak mungkin dalam kenyataan.
Nilai PV sebenarnya - Nilai PV ditemukan secara eksperimental dan sangat dekat dengan nilai sebenarnya sehingga dapat menggantikannya untuk tugas pengukuran yang diberikan. Untuk beberapa pengukuran, nilai sebenarnya diambil sebagai rata-rata aritmatika dari serangkaian nilai yang diukur. Dengan pengukuran tunggal - nilai besaran yang diperoleh sebagai hasil pengukuran dengan SI paling akurat.
Apa dimensi besaran fisika dan bagaimana cara menentukannya?
Dimensi - refleksi formal dari perbedaan kualitatif dalam kuantitas fisik adalah . Dimensi dilambangkan dengan simbol redup, berasal dari kata dimensi, yang tergantung pada konteksnya, dapat diterjemahkan sebagai ukuran dan dimensi.
Dimensi besaran fisika dasar ditunjukkan dengan huruf kapital yang sesuai. Untuk panjang, massa dan waktu, misalnya,
redup l = L; redup = M; redup t = T.
Saat menentukan dimensi turunan nilai dipandu oleh aturan berikut:
1. Dimensi bagian kanan dan kiri persamaan tidak bisa tidak bertepatan, karena hanya sifat identik yang dapat dibandingkan satu sama lain. Jadi, hanya besaran-besaran yang memiliki dimensi yang sama yang dapat dijumlahkan secara aljabar.
2. Aljabar dimensi adalah perkalian, yaitu. terdiri dari operasi perkalian tunggal.
2.1. Dimensi produk dari beberapa kuantitas sama dengan produk dimensi mereka. Jadi, jika hubungan antara nilai Q, A, B, C berbentuk Q = ABC, maka
redup Q = redup AHdim HFdim C.
2.2. Dimensi hasil bagi ketika membagi satu kuantitas dengan yang lain sama dengan rasio dimensi mereka, mis. jika Q=A/B maka
redup Q = redup A / redup B.
2.3. Dimensi kuantitas apa pun yang dinaikkan ke kekuatan tertentu sama dengan dimensinya ke tingkat yang sama. Jadi, jika Q=A n , maka
redup Q = redup A = redup n A.
Misalnya, jika kecepatan ditentukan oleh rumus V = S / t, maka
redup V = redup S/redup t = L/T=LT -1 .
Jika gaya menurut hukum kedua Newton F = ma, di mana a = V/t adalah percepatan benda, maka
redup F = redup m redup a = ML/T 2 = MLT -2 .
Dengan demikian, selalu mungkin untuk menyatakan dimensi turunan dari suatu besaran fisis dalam bentuk dimensi besaran fisis dasar dengan menggunakan monomial pangkat:
di mana L, M, T, adalah dimensi dari besaran-besaran fisis dasar yang sesuai; , - indikator derajat dimensi. Masing-masing eksponen dimensi bisa positif atau negatif, bilangan bulat atau pecahan, nol.
Jika semua dimensi sama dengan nol, maka nilai seperti itu disebut tak berdimensi. Dia mungkin relatif didefinisikan sebagai rasio jumlah yang sama (misalnya, permitivitas relatif), dan logaritma, didefinisikan sebagai logaritma dari nilai relatif (misalnya, logaritma rasio daya atau tegangan).
Teori dimensi banyak digunakan untuk memeriksa kebenaran rumus dengan cepat (menurut aturan 1). Penerapan formal aljabar dimensi terkadang memungkinkan untuk menentukan hubungan yang tidak diketahui antara kuantitas fisik.
Apa yang dimaksud dengan satuan ukuran besaran fisika?
Satuan pengukuran besaran fisika kuantitas fisik dengan ukuran tetap, yang secara kondisional diberi nilai numerik sama dengan satu, dan digunakan untuk mengukur kuantitas fisik yang homogen dengannya. Satuan ukuran nilai tertentu mungkin berbeda ukurannya, misalnya meter, kaki dan inci, menjadi satuan panjang, memiliki ukuran yang berbeda: 1 kaki = 0,3048 m, 1 inci = 0,254 m.
Apa yang dimaksud dengan sistem satuan besaran fisika?
Untuk memastikan keseragaman pengukuran dari 1,01,82 di negara kita, GOST 8.417-81 GSI "Satuan besaran fisik" diberlakukan. Standar memenuhi persyaratan Sistem Satuan Internasional (SI) dan berisi:
Satuan SI (dasar, tambahan, turunan);
Satuan non-sistemik diperbolehkan pada pijakan yang sama dengan satuan SI dan dalam kombinasi dengannya;
Aturan untuk pembentukan unit ganda dan submultiple;
Nama satuan, peruntukannya dan ketentuan lainnya.
Standar ini tidak berlaku untuk satuan yang digunakan dalam penelitian ilmiah dan dalam publikasi hasilnya, serta satuan besaran yang dievaluasi pada skala bersyarat (skala kekerasan untuk logam, gempa bumi, gelombang laut, fotosensitifitas, dll.).
Lewat sini, Dengansistem satuan besaran fisika satu set besaran fisika dasar dan turunan, yang dibentuk sesuai dengan prinsip sistem besaran fisika tertentu. Misalnya, Sistem Satuan Internasional (SI) diadopsi pada tahun 1960.
Apa unit dasar dari sistem SI?
Satuan dasar sistem satuan besaran fisika satuan besaran fisika dasar dalam sistem satuan tertentu.
Satuan dasar dari sistem SI Internasional adalah: meter, kilogram, sekon, ampere, Kelvin, candela, mol. Saat memilih unit-unit ini, kami hanya dipandu oleh kemanfaatan praktis, yaitu. kemudahan penggunaan unit dalam aktivitas manusia.
Meter adalah satuan panjang yang sama dengan lintasan yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa dalam 1/299792458 sekon. Awalnya, meter didefinisikan sebagai panjang 1/40,000,000 dari panjang meridian Paris dan direproduksi sebagai jarak antara risiko yang tertulis pada platina dan kemudian platina-iridium berbentuk batang X. Tetapi nilai ini ternyata tidak stabil, sehingga meteran mulai diekspresikan menggunakan panjang gelombang radiasi garis merah kadmium, dan saat ini - garis oranye radiasi atom kripton-86. 1 meter sama dengan 1650763,73 panjang gelombang radiasi dalam ruang hampa yang sesuai dengan transisi antara tingkat 2p 10 dan 5d 5 dari atom Kr-86.
Meter ditentukan dengan metode tidak langsung pada jembatan radiometrik. Mereka terdiri dari sejumlah generator radio dan laser yang ditempatkan secara serial dengan perkalian frekuensi di antara mereka. Frekuensi referensi 5 MHz disuplai ke input dari generator yang disinkronkan melalui sistem pengali frekuensi dengan generator hidrogen dari standar waktu dan frekuensi yang dikalibrasi terhadap referensi frekuensi sesium. Jembatan mengalikan frekuensi ini ke nilai sekitar 1*10 14 Hz. Tugasnya adalah mengukur frekuensi laser yang distabilkan. Mengetahui mereka, panjang gelombang radiasi mereka dihitung dan, dengan bantuan interferometer optik, berbagai ukuran panjang disertifikasi dan diverifikasi.
Kilogram adalah satuan massa yang sama dengan massa 1.000028 dm3 air pada suhu densitas tertinggi 4 °C.
Standar satu kilogram di Rusia adalah silinder dengan tinggi dan diameter 39 mm dengan tulang rusuk bulat. Pekerjaan sedang dilakukan untuk menentukan kilogram melalui Volt dan Ohm menggunakan skala ampere terbalik.
Sekon adalah satuan waktu yang sama dengan 9192631770 periode radiasi yang sesuai dengan transisi antara dua tingkat hiperhalus dari keadaan dasar atom cesium-133. Standar kedua ditetapkan pada tahun 1967. Standar ini didasarkan pada kemampuan atom untuk memancarkan dan menyerap energi selama transisi antara dua keadaan energi di wilayah frekuensi radio. Sebuah referensi, atau standar frekuensi kuantum, adalah perangkat untuk secara akurat mereproduksi frekuensi osilasi elektromagnetik dalam gelombang mikro dan spektrum optik, berdasarkan pengukuran frekuensi transisi kuantum atom, ion atau molekul. Dalam standar kuantum pasif, frekuensi garis serapan spektral digunakan, dalam yang aktif, emisi foton terstimulasi oleh partikel. Standar frekuensi kuantum aktif digunakan pada berkas molekul amonia (yang disebut generator molekuler) dan atom hidrogen (generator hidrogen). Standar frekuensi pasif - pada seberkas atom cesium (referensi frekuensi cesium)
Untuk mereproduksi detik, generator cesium (standar) frekuensi digunakan - ini adalah generator radiasi monokromatik (sinyal) yang sangat stabil dengan frekuensi 9192631770 Hz; kesalahan frekuensi tidak melebihi 1,5 * 10 -13. Standar negara Rusia menggunakan generator hidrogen secara berkala dibandingkan dengan yang cesium, frekuensi jangka panjangnya tidak didalilkan, tetapi ketidakstabilannya kurang dari 3*10 -14 . selain itu, standar berisi peralatan untuk pembentukan dan penyimpanan skala waktu. Skala utama TA adalah waktu atom seragam dengan nol tetap, tidak terkait dengan rotasi dan posisi di ruang Bumi. Skala lain: UT0 - waktu universal (berarti "s" matahari); UT1 dikoreksi untuk kutub bumi; UT2 - disesuaikan dengan ketidakrataan musiman rotasi Bumi. Ini adalah skala dunia, secara bertahap menyimpang dari TA karena melambatnya rotasi bumi. Untuk menyelaraskannya, skala UTC telah diperkenalkan, di mana 1s utc = 1s dan awal hitungan dapat berubah 1s dari tanggal 1 setiap bulan (1,01 atau 1,06) Di Rusia, sinyal waktu ditransmisikan di TV atau radio di skala UTC.
Ampere adalah satuan kuat arus listrik. Ampere sama dengan kuat arus yang tidak berubah, yang melalui dua konduktor bujursangkar paralel dengan panjang tak hingga dan luas penampang lingkaran yang dapat diabaikan, terletak dalam ruang hampa pada jarak 1 m dari satu sama lain, akan menyebabkan gaya interaksi yang sama ke 2 10 -7 N.
Sebagai standar Ampere, skala ampere digunakan yang mewujudkan A dengan mengukur gaya, atau dengan mengukur momen gaya yang bekerja pada kumparan pembawa arus yang ditempatkan di medan magnet kumparan lain. Ini adalah skala lengan sama yang akurat yang terbuat dari bahan non-magnetik. Cangkir ditangguhkan di salah satu ujung kursi goyang untuk mengakomodasi bobot penyeimbang permanen dan tambahan. Sebuah kumparan bergerak digantung dari ujung lain dari lengan ayun, yang masuk secara koaksial ke dalam kumparan tetap dengan diameter yang lebih besar. Gulungan kumparan (dalam kasus paling sederhana) dihubungkan secara seri. Dalam mode de-energi, timbangan seimbang. Ketika arus listrik melewati kumparan, kumparan bergerak ditarik ke dalam (atau didorong keluar) kumparan tetap. Untuk mengembalikan keseimbangan, bobot penyeimbang tambahan digunakan. Menurut hasil studi metrologi, nilai massa beban ini dihitung, sesuai, misalnya, dengan kekuatan arus listrik 1A. Dengan menyertakan resistor referensi di sirkuit koil, Anda dapat mengkalibrasi ukuran referensi EMF (ukuran referensi saat ini belum digunakan).
Standar yang lebih akurat berdasarkan pengukuran induksi magnetik dengan metode resonansi magnetik nuklir sejauh ini hanya digunakan sebagai standar sekunder. Pada tahun 1992, standar nasional A disetujui di Rusia, yang ukurannya direproduksi menggunakan elemen Volta dan Ohm. Standar deviasi (RMS) tidak lebih dari 1 10 -8, tidak dikecualikan kesalahan sistematik (NSP) tidak lebih dari 1 10 -7 (untuk ampere-balance CKO? 4 10 -6, NSP? 8 10 -6).
Kelvin adalah satuan suhu termodinamika yang sama dengan 1/273,16 suhu termodinamika titik tripel air. Titik tripel air adalah keadaan air dalam bejana kaca tertutup, di mana es, air, dan uapnya berada dalam kesetimbangan: air tidak membeku, tidak menguap, es tidak meleleh, uap tidak mengembun.
Standar utama negara Rusia mereproduksi skala derajat internasional MGSH-90 dalam dua subrange: 0.8 ... 273.16 K dan 373.16 ... 2773 K. Komposisi standar suhu rendah sebagai bagian utamanya mencakup dua kelompok besi- termometer resistensi rhodium dan platinum , ketergantungan kalibrasi yang ditentukan oleh hasil perbandingan hasil yang diperoleh di laboratorium Rusia, Inggris, AS, Australia, dan Belanda. Setiap kelompok berisi dua termometer platinum dan dua besi-rhodium yang ditempatkan secara permanen di blok perbandingan - sebuah silinder besar dengan empat saluran longitudinal untuk termometer. Pemindahan skala ke termometer - standar sekunder dan kerja dilakukan dengan membawanya ke dalam kontak termal dengan unit perbandingan referensi dan perbandingan dalam cryostat. Selain perangkat untuk pengukuran resistansi yang akurat, set peralatan kontrol standar mencakup satu set instalasi untuk mewujudkan suhu titik referensi, termometer interpolasi gas dengan manometer merkuri yang unik, dan cryostat pembanding. Standar RMS 0,3…1,0 mK, NSP 0,4…1,5 mK, nilai terendah dari suhu yang dapat direproduksi adalah 0,8 K.
Komposisi standar kedua termasuk termometer resistansi platinum, lampu suhu, peralatan untuk mereproduksi titik referensi dalam kisaran 273,16 ... 1355,77 K, (RMS? 5 10 -5 ... 1 10 -2; NSP? 1 10 - 45 ... 10 -3). Hubungan berikut dibuat untuk berbagai skala suhu:
Skala Celcius: C=K=t C +273.16
Skala Réaumur: 1R=1,25 C; t C \u003d 1,25 t R; T=1,25 t R +273,16
Fahrenheit: 1F=5/9C=5/9K; t C \u003d 5/9 (t F -32); T=5/9(t F -32)+273.16
Candella adalah satuan intensitas cahaya yang sama dengan intensitas cahaya pada arah tertentu dari sumber yang memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 540 10 12 Hz, yang intensitas cahayanya dalam arah ini adalah 1/683 W/sr. Penggagas pengenalan unit ini adalah astronom. Dalam standar negara, cahaya dipancarkan dari permukaan tertentu platina pengerasan dalam kondisi eksternal tertentu dan dirasakan oleh fotometer primer, dibuat berdasarkan radiometer non-selektif, sensitivitas spektral yang berkorelasi pada filter khusus di bawah ketergantungan fungsional pada panjang gelombang. Standar mereproduksi satuan intensitas cahaya dalam kisaran 30...110 cd dengan RMS?0.1·10 -2 dan NSP?0.25·10 -2.
Mol adalah satuan jumlah zat, sama dengan jumlah zat yang mengandung elemen struktural (atom, molekul) sebanyak 0,012 kg karbon-12. Standar mol belum pernah dibuat, karena massa satu mol berbagai zat atau struktur, secara numerik sama dengan bilangan Avogadro - 6,025 10 23 partikel; Alat ukur yang dikalibrasi dalam mol tidak tersedia. Ada usulan yang masuk akal untuk mengecualikan mol dari satuan SI dasar dan memungkinkannya untuk digunakan setara dengan satuan SI sebagai satuan massa khusus yang sesuai untuk perhitungan kimia.
Basis referensi Rusia memiliki 114 standar negara bagian dan lebih dari 250 standar sekunder unit PV. Dari jumlah tersebut, 52 berada di VNIIM mereka. D.I. Mendeleev (St. Petersburg), termasuk. standar m, kg, A, K, rad; 25 - di VNIIFTRI (pengukuran fisik dan teknis dan teknik radio, Moskow, termasuk standar unit waktu dan frekuensi; 13 - di Institut Penelitian Semua-Rusia untuk pengukuran optik dan fisik, termasuk candella; masing-masing 5 dan 6 - di Ural dan Institut Penelitian Metrologi Siberia.
Apa yang dimaksud dengan satuan turunan SI?
Satuan turunan dari sistem satuan besaran fisika - satuan turunan dari besaran fisis suatu sistem satuan, yang dibentuk sesuai dengan persamaan yang menghubungkannya dengan satuan dasar atau dengan turunan dasar dan yang sudah ditentukan.
Satuan turunan SI dibentuk dari satuan SI turunan dasar, tambahan, dan turunan yang dibentuk sebelumnya dengan menggunakan persamaan hubungan antara besaran fisis, di mana koefisien numeriknya sama dengan satu. Untuk ini, jumlah di sisi kanan dan kiri persamaan kendala diambil sama dengan satuan SI. Misalnya, untuk satuan turunan kecepatan yang ditentukan dari persamaan v = L/T, tulis persamaan satuan [v] = [L] / [T], dan alih-alih simbol L dan T, substitusikan satuannya (1 m dan 1 s) dan dapatkan [V ]=1 m/1 s = 1 m/s. Ini berarti bahwa satuan SI untuk kecepatan adalah meter per detik. Unit turunan dapat dinamai menurut nama ilmuwan terkenal. Jadi, persamaan hubungan antara besaran untuk menentukan satuan tekanan p=F/S, persamaan hubungan antara satuan tekanan, gaya dan luas [p]= [F]/[S]. Mengganti bukan F dan S unit kuantitas ini dalam SI (1 N dan 1 m 2), kita mendapatkan [p] \u003d 1 n / 1 m 2 \u003d 1 N / m 2. Satuan ini diberi nama - pascal (Pa) setelah matematikawan dan fisikawan Prancis Blaise Pascal.
Apa itu kelipatan dan subkelipatan? Dan apa aturan untuk pembentukan mereka?
Pada Konferensi Umum XI tentang Berat dan Ukuran, bersama dengan adopsi SI, 12 prefiks ganda dan submultiple diadopsi, yang ditambahkan pada konferensi berikutnya. Awalan memungkinkan untuk membentuk kelipatan desimal dan subkelipatan satuan SI.
Beberapa unit besaran fisik unit kuantitas fisik, bilangan bulat beberapa kali lebih besar dari unit sistem atau non-sistem. Misalnya, satuan panjang 1 km (kilometer) \u003d 10 3 m, yaitu kelipatan satu meter; satuan frekuensi 1 MHz (megahertz) = 10 6 Hz kelipatan hertz; satuan aktivitas radionuklida 1 MBq (megabecquerel)=10 6 Vk, kelipatan becquerel.
Sub-kelipatan unit kuantitas fisik - unit kuantitas fisik, bilangan bulat kali lebih kecil dari unit sistem atau non-sistem.
Nama kelipatan dan subkelipatan dibentuk menggunakan awalan yang ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3 - Pengganda dan awalan ke satuan SI
Apa yang dimaksud dengan "satuan kuantitas fisik di luar sistem"?
Unit kuantitas fisik di luar sistem - unit PV yang tidak termasuk dalam sistem unit mana pun yang diterima. Sehubungan dengan satuan SI, satuan di luar sistem dari besaran fisis dibagi menjadi empat jenis: dapat diterima bersama dengan satuan dasar; diizinkan untuk digunakan di area khusus; usang (tidak valid); diperbolehkan sementara.
Untuk unit non-sistemik diperbolehkan setara dengan unit SI , mengaitkan: ton - satuan massa; derajat, menit, detik - satuan sudut datar; liter - unit kapasitas; menit, hari, minggu, bulan, tahun, abad - satuan waktu.
Satuan non-sistemik yang diizinkan untuk digunakan di area khusus meliputi: dalam fisika - elektron volt; di bidang pertanian - satu hektar; dalam astronomi, satu tahun cahaya; dalam optik - dioptri.
Satuan non-sistemik yang sementara digunakan bersama dengan satuan SI meliputi: dalam navigasi maritim: - mil laut - satuan panjang; simpul - satuan kecepatan; untuk batu mulia, satuan massa adalah karat; di area lain: revolusi per menit (rpm) - satuan kecepatan rotasi; bar (bar) - satuan tekanan.
Unit yang digunakan sementara harus (dan sedang dihapus) dari penggunaan sesuai dengan perjanjian internasional.
Unit non-sistemik yang ditarik dari penggunaan meliputi: kilogram-force - unit kekuatan, berat; pusat - satuan massa; tenaga kuda adalah satuan daya, dll.
Apa itu dimensi?
Pengukuran besaran fisis adalah seperangkat operasi untuk penggunaan sarana teknis yang menyimpan satuan besaran fisik, memberikan rasio (dalam bentuk eksplisit dan implisit) dari besaran terukur dengan satuannya dan memperoleh nilai besaran ini.
Hasil pengukuran ditulis sebagai persamaan pengukuran umum:
Q meas = n [Q],
di mana Q meas - kuantitas fisik yang diukur; P - jumlah unit; [Q] - satuan kuantitas fisik.
Catatan. Karena tidak hanya kuantitas fisik yang diukur, ada interpretasi lain dari konsep "pengukuran". Pengukuran - satu set operasi yang dilakukan untuk menentukan nilai kuantitas. Di sini pengertian konsep “pengukuran” tidak terbatas pada mencari nilai suatu besaran fisis, tidak ada penyebutan sarana teknis. Interpretasi konsep ini cocok untuk kuantitas fisik dan non-fisik. Akibatnya, berbagai jenis estimasi kuantitatif kuantitas dapat dikaitkan dengan pengukuran.
Bagaimana pengukuran diklasifikasikan?
Dengan semua variasi pengukuran, mereka dapat diklasifikasikan menurut enam kriteria.
Menurut tanda 1 dari ketergantungan nilai yang diukur pada waktu, pengukuran dibagi menjadi statis dan dinamis.
Pengukuran statis pengukuran PV, diambil sesuai dengan tugas pengukuran tertentu, tidak berubah selama waktu pengukuran. Misalnya mengukur tegangan searah dari arus listrik. Pengukuran luas tanah.
Pengukuran dinamis - pengukuran besaran fisika yang berubah ukurannya. Misalnya, mengukur ketinggian pesawat yang turun, yaitu dengan perubahan ukuran yang terus menerus dari nilai yang diukur; pengukuran tegangan bolak-balik arus listrik.
Atas dasar 2 - keakuratan hasil pengukuran, pengukuran dibagi menjadi sama dan tidak sama.
Pengukuran yang setara - pengukuran besaran yang dilakukan dengan alat ukur dengan ketelitian yang sama, dalam kondisi yang sama, oleh satu operator, dengan ketelitian yang sama dan jumlah pengukuran yang sama.
Pengukuran yang tidak sama - pengukuran besaran yang dilakukan dengan alat ukur yang berbeda akurasinya, dalam kondisi yang berbeda, oleh operator yang berbeda, dengan jumlah pengukuran yang berbeda. Agar hasil pengukuran menjadi tidak sama, kehadiran salah satu faktor yang terdaftar seringkali cukup.
Atas dasar 3 kondisi yang menentukan keakuratan hasil, pengukuran dibagi menjadi teknis dan metrologi.
Pengukuran teknis pengukuran menggunakan alat ukur kerja. Pengukuran teknis dilakukan untuk tujuan pemantauan dan pengendalian proses teknologi, eksperimen ilmiah, mendiagnosis penyakit, dan sebagainya. Contoh pengukuran teknis adalah pengukuran kecepatan bus, pesawat terbang, yaitu setiap benda yang bergerak.
Pengukuran metrologi ini adalah pengukuran yang dilakukan dengan menggunakan alat ukur standar dan contoh untuk mereproduksi satuan besaran fisik atau mentransfer ukurannya ke alat ukur yang berfungsi. Misalnya, verifikasi atau kalibrasi bobot kerja kelas akurasi ke-2 sesuai dengan skema verifikasi dilakukan dengan bobot teladan kategori ke-1 pada timbangan kategori ke-1. Pengukuran tersebut dilakukan untuk menetapkan keakuratan standar dan alat ukur yang berfungsi, yaitu metrologi. Pengukuran metrologi dibagi menjadi pengukuran akurasi tertinggi dan pengukuran kontrol dan verifikasi.
Menurut fitur 4, jumlah pengukuran yang dilakukan untuk mendapatkan hasil, pengukuran dibagi menjadi tunggal (biasa) dan ganda (statistik).
Pengukuran tunggal ini adalah pengukuran satu kali. Sebagai contoh, pengukuran titik waktu tertentu oleh jam.
Beberapa pengukuran ini adalah pengukuran besaran fisika yang sama dengan ukuran konstan, yang hasilnya diperoleh dari beberapa pengukuran berturut-turut, yaitu pengukuran yang terdiri dari serangkaian pengukuran tunggal. Hasil pengukuran ganda biasanya diambil sebagai mean aritmatika dari hasil pengukuran tunggal yang termasuk dalam deret. Suatu pengukuran dianggap kelipatan jika jumlah pengukuran individu adalah n > 4.
Dengan tanda 5 - metode untuk mendapatkan hasil (berdasarkan jenis), pengukuran dibagi menjadi langsung, tidak langsung, kumulatif dan gabungan.
Pengukuran langsung ini adalah pengukuran di mana nilai yang diinginkan dari kuantitas fisik diperoleh langsung dari data eksperimen. Misalnya mengukur kecepatan mobil dengan speedometer, mengukur sudut dengan goniometer, mengukur kuat arus dengan amperemeter.
Pengukuran tidak langsung adalah definisi besaran fisika berdasarkan hasil pengukuran langsung besaran fisika lain yang secara fungsional berhubungan dengan besaran yang diinginkan. Misalnya, panjang sisi miring segitiga siku-siku (c) dapat ditentukan dengan pengukuran langsung kedua kaki (a dan b), yang secara matematis terkait dengan sisi miring dengan rumus:
Pengukuran kumulatif ini adalah pengukuran beberapa besaran dengan nama yang sama, yang dilakukan secara bersamaan. Dalam hal ini, nilai besaran yang diinginkan ditentukan dengan memecahkan sistem persamaan yang diperoleh dengan mengukur besaran-besaran ini di berbagai keadaan.
Pengukuran bersama ini adalah pengukuran dua besaran atau lebih yang namanya tidak sama, yang dilakukan secara bersamaan untuk menentukan hubungan di antara keduanya.
Persamaan dasar untuk pengukuran kumulatif dan gabungan adalah:
di mana pada 1 ... pada n- nilai yang diinginkan;
x 1 ...X m- parameter atau kuantitas yang ditetapkan berdasarkan pengukuran langsung atau tidak langsung;
F 1 ... F n- fungsi komunikasi yang diketahui.
hubungan fungsional bentuk diketahui:
yaitu, hubungan antara resistansi R t pada suhu berapa pun, komponen R 0 pada t=0 dan koefisien konstan dan diketahui.
Dengan tiga nilai yang diketahui t1, t2, t3 diukur R tl , R t 2 , R t 3 .
Kami membuat persamaan:
Sistem persamaan yang dihasilkan diselesaikan karena jumlah persamaan sama dengan jumlah yang tidak diketahui.
Berdasarkan cara ke-6 untuk menyatakan hasil pengukuran, pengukuran dibagi menjadi absolut dan relatif.
Pengukuran mutlak itu adalah pengukuran berdasarkan pengukuran langsung dari satu atau lebih besaran dalam satuannya.
Konsep pengukuran absolut digunakan sebagai kebalikan dari konsep pengukuran relatif.
Pengukuran relatif mengukur perbandingan suatu besaran dengan nilai dengan nama yang sama, yang berperan sebagai satuan, atau mengukur perubahan suatu nilai terhadap nilai dengan nama yang sama, yang diambil sebagai nilai awal.
Misalnya mengukur kuat arus listrik dengan amperemeter, bila hasil pengukuran dinyatakan dalam satuan nilai terukur (dalam ampere), merupakan pengukuran langsung.
Pengukuran pada neraca dua pan dari suatu massa yang nilainya lebih besar dari batas pengukuran pada skala adalah relatif. Pada skala timbangan akan ada indikasi yang sesuai dengan perbedaan antara massa yang diukur dan massa berat awal, yang lebih kecil dari yang ditimbang, dipasang pada platform berat.
Apa hubungan antara konsep "metode", "metode" dan "prinsip" pengukuran?
Setiap proses pengukuran, terlepas dari tujuan pelaksanaannya dan hasil akhirnya, terdiri dari tahapan utama berikut: persiapan pengukuran, melakukan pengukuran, memproses hasil pengukuran. Untuk memastikan kualitas pengukuran yang tepat, setiap tahap proses pengukuran harus dilakukan sesuai dengan aturan yang ditetapkan, yang ditentukan oleh prosedur pengukuran.
Teknik pengukuran ini adalah seperangkat operasi dan aturan pengukuran yang ditetapkan, yang implementasinya memastikan bahwa hasil pengukuran yang diperlukan diperoleh sesuai dengan metode ini.
Teknik pengukuran menyediakan: analisis tugas pengukuran; pilihan prinsip, metode dan alat pengukuran; persiapan alat ukur untuk bekerja; persyaratan untuk kondisi pengukuran; melakukan pengukuran yang menunjukkan jumlah mereka; pengolahan hasil pengukuran, termasuk perhitungan, pengenalan koreksi dan cara mengungkapkan kesalahan.
Biasanya, teknik pengukuran diatur oleh beberapa dokumen peraturan dan teknis. Banyak teknik pengukuran yang disatukan, karena penyatuannya penting dalam memastikan keseragaman pengukuran.
Pilihan prinsip dan metode pengukuran dilakukan berdasarkan analisis masalah pengukuran, di mana pertanyaan-pertanyaan berikut diselesaikan: kuantitas dan parameter fisik apa dari objek yang akan diukur; seberapa akurat hasil pengukuran yang seharusnya; dalam bentuk apa itu harus disajikan untuk memenuhi tujuan tugas pengukuran.
Prinsip pengukuran ini adalah fenomena fisik atau efek yang mendasari pengukuran oleh satu atau beberapa jenis alat ukur.
Misalnya, menurut fenomena Seebeck, dalam rangkaian listrik tertutup yang dibentuk oleh dua konduktor yang berbeda, terjadi ggl termal. arus searah, sebanding dengan perbedaan suhu ujung konduktor yang disolder. Nilai termo-ggl ini. dapat direpresentasikan dengan fungsi E ab= f(t sebuah- t b) , di mana t sebuah dan t b suhu ujung konduktor yang disolder TETAPI dan PADA. Fenomena fisik ini adalah dasar untuk pengukuran suhu oleh termokopel.
Metode Pengukuran th suatu metode atau seperangkat metode untuk membandingkan besaran fisis yang diukur dengan satuannya sesuai dengan prinsip pengukuran yang direalisasikan. Metode pengukuran adalah metode untuk memecahkan masalah pengukuran, yang ditandai dengan pembenaran teoretisnya dan pengembangan metode dasar untuk menggunakan alat ukur. Metode pengukuran sangat beragam. Penampilan mereka adalah karena kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Klasifikasi metode pengukuran utama ditunjukkan pada Gambar 5. Ciri klasifikasi dalam pembagian metode pengukuran ini adalah ada tidaknya suatu ukuran selama pengukuran. Berkaitan dengan hal tersebut, metode pengukuran dibagi menjadi metode evaluasi langsung dan metode perbandingan dengan ukuran.
Metode penilaian langsung (referensi) suatu metode pengukuran dimana nilai PV ditentukan secara langsung oleh alat pembacaan alat ukur (Gambar 6).
Mengukur metode perbandingan metode pengukuran di mana kuantitas yang diukur dibandingkan dengan kuantitas yang dapat direproduksi oleh ukuran.
Metode perbandingan, tergantung pada ada atau tidaknya ketika membandingkan perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai yang direproduksi oleh ukuran, dibagi menjadi metode nol dan metode diferensial.
Metode pengukuran nol metode perbandingan dengan ukuran, di mana efek bersih dari aksi ukur dan ukuran pada pembanding dibawa ke nol (Gambar 7).
Metode pengukuran diferensial metode pengukuran di mana besaran besaran dibandingkan dengan besaran homogen yang memiliki nilai yang diketahui yang awalnya berbeda dari besaran ukur dan di mana perbedaan antara dua besaran itu diukur.
Pengukuran dengan metode nol dan diferensial dapat dilakukan dengan metode oposisi, substitusi, kebetulan.
Metode kontras metode perbandingan dengan ukuran, di mana nilai yang diukur dan nilai yang direproduksi oleh ukuran secara bersamaan mempengaruhi alat perbandingan, dengan bantuan yang membangun hubungan antara nilai-nilai ini (Gambar 8, a) .
metode substitusi - metode perbandingan dengan ukuran, di mana nilai yang diukur diganti dengan ukuran dari nilai yang diketahui (Gambar 7,b dan 8,b).
Metode kebetulan (metode - "nonius") - metode perbandingan dengan ukuran, di mana perbedaan antara nilai terukur dan nilai ukuran yang dapat direproduksi diukur menggunakan kebetulan tanda skala atau sinyal periodik.
Metode penilaian langsung.
Berat beban X ditentukan berdasarkan konversi pengukuran berdasarkan nilai - deformasi pegas.
Gambar 6. Skema pengukuran dengan metode evaluasi langsung.
Mengukur metode perbandingan.
Beban X diseimbangkan dengan bobot.
Gambar 7. Skema pengukuran dengan metode nol:
a) metode oposisi; b) metode substitusi.
Gambar 8. Skema pengukuran dengan metode diferensial:
Dari skema yang ditunjukkan pada Gambar 7 dan 8, maka ciri pembeda dari metode ini adalah keserentakan dampak nilai terukur dan takaran. Dengan metode substitusi, nilai terukur (objek pengukuran) dan ukuran bekerja pada alat ukur secara bergantian.
2 . Kondisi pengukuran
Untuk tujuan apa dan bagaimana kondisi pengukuran dinormalisasi?
Selama pengukuran, bersama dengan kuantitas fisik yang diukur, PV lain terlibat, yang tindakannya dapat mendistorsi hasil pengukuran. Kuantitas yang menyertai ini disebut mempengaruhi dan, pertama-tama, mereka termasuk: suhu lingkungan, tekanan atmosfer, kelembaban, amplitudo dan frekuensi osilasi selama getaran, tegangan dan frekuensi arus bolak-balik, induksi magnetik, dll. Selama proses pengukuran, perubahan nilai besaran yang mempengaruhi sangat tidak diinginkan, karena ini menyebabkan penurunan akurasi pengukuran.
Untuk meningkatkan akurasi pengukuran, nilai besaran yang mempengaruhi dinormalisasi. Pada saat yang sama, untuk setiap jenis pengukuran, satu set besaran yang mempengaruhi dan nilainya ditetapkan.
Berikut ini diambil sebagai nilai normal dari beberapa besaran yang mempengaruhi:
Suhu udara sekitar (20±2) °С;
Tekanan barometrik (101,325+3,3) kPa;
Tegangan suplai (22010) V,
Frekuensi AC (505) Hz, dll.
Kesalahan utama (pembatas) alat ukur biasanya dihitung pada nilai normal dari besaran yang mempengaruhi, mereka diberikan oleh hasil pengukuran yang dilakukan dalam kondisi yang berbeda.
Batas nilai normal dari jumlah yang mempengaruhi ditentukan oleh GOST 8.395-80 "Kondisi normal selama verifikasi".
Kondisi normal penggunaan alat ukur bukanlah kondisi kerja. Untuk setiap jenis alat ukur, standar atau spesifikasi menetapkan rentang nilai (kerja) yang diperluas dari besaran yang mempengaruhi, di mana nilai kesalahan tambahan dinormalisasi.
Sebagai rentang kerja nilai besaran yang mempengaruhi, misalnya:
Suhu sekitar dari 5 hingga 50 ° (-50 hingga +50 ° );
Kelembaban relatif 30 hingga 80% (atau 30 hingga 98%);
Tegangan suplai dari 187 hingga 242V, dll.
Di bawah kondisi kerja, fenomena eksternal, pengaruh
yang tidak secara langsung mempengaruhi pembacaan perangkat (sinyal keluaran transduser), tetapi dapat menyebabkan kerusakan dan kegagalan fungsi unit alat ukur (gas agresif, debu, air, dll.). Alat ukur dilindungi dari pengaruh faktor-faktor ini dengan bantuan kotak pelindung, penutup, dll. Selain itu, kekuatan mekanis eksternal (getaran, guncangan, guncangan) dapat memengaruhi alat ukur, yang menyebabkan distorsi pembacaan dan ketidakmungkinan membuat laporan. Instrumen pengukuran yang beroperasi di bawah dampak mekanis dilindungi oleh perangkat khusus dari tindakan merusak atau meningkatkan kekuatannya.
Tergantung pada tingkat perlindungan dari pengaruh eksternal dan ketahanannya, perangkat dan konverter dibagi menjadi biasa, tahan getaran, tahan debu, tahan percikan, kedap udara, tahan gas, tahan ledakan, dll. Hal ini memungkinkan untuk memilih SI dalam kaitannya dengan kondisi kerja.
Apa itu alat ukur?
alat ukur - ini adalah alat teknis (atau seperangkat alat teknis) yang dimaksudkan untuk pengukuran, memiliki karakteristik teknis yang dinormalisasi, mereproduksi dan / atau menyimpan satu atau lebih besaran fisik, yang dimensinya dianggap tidak berubah untuk jangka waktu yang diketahui ( interval kalibrasi).
Berbicara tentang alat ukur, mereka menggunakan konsep: jenis SI, jenis SI.
Melihat alat pengukur - satu set alat ukur yang dirancang untuk mengukur jenis PV ini.
Jenis alat pengukur - satu set alat ukur dengan tujuan yang sama, berdasarkan prinsip operasi yang sama, memiliki desain yang sama, diproduksi sesuai dengan dokumentasi teknis yang sama, tetapi memiliki modifikasi yang berbeda (misalnya, berbeda dalam batas pengukuran). Jenis alat ukur dapat mencakup beberapa jenisnya, jenis - beberapa modifikasi.
Klasifikasi alat ukur dapat dilakukan menurut berbagai kriteria. Dalam metrologi, SI biasanya diklasifikasikan berdasarkan jenis, prinsip operasi dan tujuan metrologi (Gambar 10).
Semua alat ukur dibagi menjadi dua jenis: alat ukur dan alat ukur. Pada gilirannya, yang terakhir, tergantung pada bentuk penyajian informasi pengukuran, dibagi menjadi transduser pengukuran, alat ukur, instalasi pengukuran dan sistem pengukuran.
Ukuran - alat ukur yang dirancang untuk mereproduksi dan / atau menyimpan PV dari satu atau lebih ukuran tertentu, yang nilainya dinyatakan dalam satuan konvensional dan diketahui dengan akurasi yang diperlukan. Ada beberapa jenis tindakan berikut:
- ukuran yang tidak ambigu- ukuran yang mereproduksi kuantitas fisik dengan ukuran yang sama (misalnya, berat 1kg);
- ukuran multinilai- ukuran yang mereproduksi kuantitas fisik dengan ukuran berbeda (misalnya, ukuran panjang putus-putus - penggaris);
- serangkaian tindakan- satu set ukuran yang berbeda dari kuantitas fisik yang sama, dimaksudkan untuk pengukuran dalam praktik, baik secara individu maupun dalam berbagai kombinasi (misalnya, satu set ukuran akhir);
- mengukur toko- seperangkat tindakan yang digabungkan secara struktural menjadi satu perangkat, di mana ada perangkat untuk koneksinya dalam berbagai kombinasi (misalnya, penyimpanan hambatan listrik).
Mengukur transduser - alat ukur yang berfungsi untuk mengubah besaran terukur menjadi besaran lain atau sinyal terukur, nyaman untuk pemrosesan, penyimpanan, transformasi lebih lanjut, indikasi atau transmisi, tetapi tidak dapat diterima oleh persepsi langsung oleh pengamat.
Alat pengukur - alat ukur yang dirancang untuk menghasilkan sinyal tentang nilai kuantitas fisik yang diukur dalam kisaran yang disepakati dalam bentuk yang dapat diakses untuk persepsi langsung oleh pengamat.
Pengaturan pengukuran - seperangkat ukuran yang digabungkan secara fungsional, alat ukur, transduser pengukur, dan perangkat lain yang dirancang untuk mengukur satu atau lebih besaran fisik dan terletak di satu tempat.
Instalasi pengukur biasanya digunakan dalam penelitian ilmiah yang dilakukan di laboratorium, dalam pengendalian kualitas dan dalam pelayanan metrologi untuk menentukan karakteristik metrologi dari alat ukur. Mereka dirancang untuk menghasilkan informasi pengukuran dalam bentuk yang nyaman untuk persepsi langsung oleh operator.
Sistem pengukuran - seperangkat ukuran yang digabungkan secara fungsional, instrumen pengukuran, transduser pengukur, komputer, sarana teknis lainnya yang terletak di berbagai titik dari objek yang dikendalikan, untuk mengukur satu atau lebih kuantitas fisik yang melekat pada objek ini, dan dirancang untuk menghasilkan sinyal pengukuran dalam bentuk yang nyaman untuk transmisi, penyimpanan, pemrosesan, dan penggunaan dalam sistem kontrol otomatis.
Tergantung pada tujuannya, sistem pengukuran dibagi menjadi informasi pengukuran, kontrol pengukuran, kontrol pengukuran, komputasi pengukuran, dll. Contohnya adalah sistem pengukuran pembangkit listrik termal, yang berisi sejumlah besar saluran pengukuran, yang sensornya dipisahkan dalam ruang dengan jarak yang cukup jauh satu sama lain.
Apa saja bagian utama dari alat ukur?
Alat ukur (MD) terdiri dari elemen yang melakukan fungsi mengubah sinyal input dalam bentuk atau jenis energi, meredam getaran, melindungi dari medan pembawa interferensi, sirkuit switching, menyajikan, memproses informasi, dll.
Alat ukur antara lain:
- elemen konverter, di mana salah satu dari sejumlah transformasi kuantitas terjadi;
- rantai pengukur- satu set elemen alat ukur, membentuk jalur kontinu untuk lewatnya sinyal pengukuran satu PV dari input ke output; (untuk sistem pengukuran itu disebut saluran pengukur);
- elemen penginderaan- bagian dari transduser pengukur di sirkuit pengukur, yang merasakan sinyal pengukur input;
- mekanisme pengukuran- satu set elemen alat ukur yang memberikan gerakan penunjuk yang diperlukan (penunjuk, titik cahaya, dll.). Misalnya, untuk milivoltmeter, mekanisme pengukuran terdiri dari magnet permanen dan kerangka bergerak;
- perangkat penunjuk- satu set elemen alat ukur yang memberikan persepsi visual tentang nilai kuantitas yang diukur atau kuantitas yang terkait dengannya;
- penunjuk- bagian dari alat penunjuk, yang posisinya relatif terhadap tanda skala menentukan pembacaan alat ukur. Penunjuk dapat berupa panah, berkas cahaya, permukaan kolom cairan dalam termometer, dll.
- alat perekam- satu set elemen alat ukur yang mencatat nilai besaran yang diukur atau terkait.
Apa saja diagram blok alat ukur?
Untuk kenyamanan menganalisis berbagai koneksi perangkat pengukur satu sama lain dan dengan sarana kontrol otonom, perangkat pengukur apa pun dianggap sebagai konverter untuk mengubah sinyal input (aksi input) X menjadi sinyal output (respons) Y.
Gambar 10 menunjukkan diagram blok alat ukur berdasarkan metode konversi langsung (a) - aksi langsung, dan konversi terbalik (perbandingan) (b) - konversi keseimbangan atau kompensasi. Diagram blok perangkat tertentu sepenuhnya ditentukan oleh metode konversi.
Gambar 10 - diagram blok alat pengukur: a) konversi langsung; b) transformasi terbalik (perbandingan)
Alat ukur berdasarkan metode konversi langsung bekerja sebagai berikut. Nilai terukur X memasuki elemen sensitif 1, di mana ia diubah menjadi kuantitas fisik lain yang nyaman untuk digunakan lebih lanjut (arus, tegangan, tekanan, perpindahan, gaya), dan memasuki elemen perantara 2, yang biasanya memperkuat sinyal yang masuk. atau mengubahnya menurut bentuk. Terkadang elemen 2 mungkin hilang. Sinyal keluaran elemen 2 disuplai ke mekanisme pengukuran 3, pergerakan elemen yang ditentukan oleh alat pembaca 4. Sinyal keluaran Y (indikasi) yang dihasilkan oleh mekanisme pengukuran dapat dirasakan oleh indera manusia.
Ciri khas perangkat pembanding adalah adanya umpan balik negatif (Gambar 10, b). Sinyal Z, yang terjadi di pintu keluar dari elemen penginderaan, disuplai ke elemen konversi perbandingan 5 (elemen pembanding), yang mampu membandingkan dua nilai yang memasuki inputnya. Selain Z, input elemen 5 disuplai dengan tanda yang berlawanan, menyeimbangkan level sinyal Z, yang dihasilkan pada output elemen konverter terbalik 6. Pada output elemen 5, dihasilkan sinyal yang proporsional untuk perbedaan antara nilai-nilai tingkat Z Z. Ini memasuki elemen konversi antara 2, sinyal keluaran yang diumpankan secara bersamaan ke mekanisme pengukuran 3 dan ke input elemen 6. Tergantung pada jenis transformasi antara elemen 2, untuk setiap nilai parameter yang diukur dan yang sesuai nilai Z, perbedaan (Z Z ur) yang memasuki elemen input 5 dapat dikurangi menjadi 0 atau memiliki nilai kecil yang sebanding dengan nilai yang diukur.
Elemen alat baca apa yang digunakan untuk mendapatkan hasil pembacaan alat ukur?
Indikasi adalah nilai suatu besaran atau angka pada alat penunjuk dari suatu alat ukur, yang dinyatakan dalam satuan yang diterima dari besaran ini. Perangkat membaca adalah tampilan digital, dan lebih sering - skala dengan penunjuk. Untuk perangkat pembacaan skala, biasanya menggunakan sejumlah konsep yang diilustrasikan pada Gambar 11.
Skalaalat pengukur- bagian dari perangkat penunjuk, yang merupakan rangkaian tanda berurutan bersama dengan penomoran yang terkait dengannya. Tanda dapat diterapkan secara merata atau tidak merata, tergantung pada jenis skala.
Tanda skala- tanda pada skala alat ukur (tanda hubung, gigi, titik, dll.), yang merupakan nilai tertentu dari kuantitas fisik.
Dokumen serupa
Sifat umum alat ukur, klasifikasi kesalahan. Kontrol arus dan tegangan searah dan bolak-balik. Konverter dan perangkat digital, osiloskop elektronik. Pengukuran parameter frekuensi-waktu sinyal sistem telekomunikasi.
mata kuliah, ditambahkan 20/05/2011
Kesalahan kuadrat rata-rata dari hasil pengukuran. Penentuan selang kepercayaan. Kesalahan sistematis dalam mengukur suatu besaran. nilai tegangan RMS. Metode pengukuran tidak langsung. Penggunaan pengukur frekuensi digital.
tes, ditambahkan 30/11/2014
Elemen teori kesalahan. Koreksi untuk kesalahan sistematis. Rata-rata aritmatika dari serangkaian pengukuran tegangan independen. Pengukuran arus dan tegangan. Kesalahan relatif dari rentang pulsa. Aplikasi osiloskop sinar katoda.
tes, ditambahkan 17/01/2012
Pemrosesan sejumlah pengukuran fisik: kesalahan sistematis, interval kepercayaan, adanya kesalahan besar (miss). Pengukuran kuantitas tidak langsung dengan ketergantungan matematis, koefisien suhu sistem magnetoelektrik.
tes, ditambahkan 17/06/2012
Pengukuran besaran fisis dan klasifikasi kesalahan. Penentuan kesalahan dalam pengukuran langsung dan tidak langsung. Pemrosesan grafis dari hasil pengukuran. Penentuan rasio kapasitas panas spesifik gas dengan metode Clement dan Desormes.
manual pelatihan, ditambahkan 22/06/2015
Jenis pengukuran besaran fisika langsung dan tidak langsung. Kesalahan rata-rata absolut, relatif, sistematis, acak dan aritmatika, standar deviasi hasil. Evaluasi kesalahan dalam perhitungan yang dibuat oleh kaliper.
tes, ditambahkan 25/12/2010
Inti dari kuantitas fisik, klasifikasi dan karakteristik pengukurannya. Pengukuran statis dan dinamis besaran fisis. Memproses hasil pengukuran langsung, tidak langsung dan bersama, menormalkan bentuk penyajiannya dan menilai ketidakpastiannya.
makalah, ditambahkan 03/12/2013
Klasifikasi alat ukur. Konsep struktur ukuran standar. Satu sistem satuan yang diterima secara umum. Studi tentang dasar-dasar fisik pengukuran listrik. Klasifikasi alat ukur listrik. Alat ukur digital dan analog.
abstrak, ditambahkan 28/12/2011
Pengukuran besaran fisis sebagai seperangkat operasi untuk penggunaan sarana teknis yang menyimpan satu unit besaran fisis. Fitur klasifikasi pengukuran. Perbedaan antara pengukuran langsung, tidak langsung dan agregat. Metode perbandingan dan penyimpangan.
presentasi, ditambahkan 08/02/2012
Model klasifikasi struktural satuan, jenis dan alat ukur. Jenis kesalahan, evaluasi dan pemrosesannya di Microsoft Excel. Penentuan kelas akurasi router, perangkat magnetoelektrik, termometer inframerah, timbangan portabel.
Uni Soviet
Sosialis
Republik dengan aplikasi aksesi M (23) Prioritas
G 01 R 17/02, Panitia Negara
Uni Soviet untuk penemuan dan penemuan
VE. Popov
Institut Fisik-Teknis untuk Suhu Rendah
Akademi Ilmu Pengetahuan SSR Ukraina (71) Pemohon (54) PERANGKAT UNTUK MENGUKUR FISIK
Invensi ini berkaitan dengan teknologi pengukuran listrik dan dimaksudkan untuk digunakan dalam penerapan tampilan otomatis dari nilai parameter fisik yang mempengaruhi transduser - suhu, tekanan, gaya, penerangan, dll., serta nilai resistansi transduser.
Perangkat yang dikenal untuk mengukur besaran fisik, khususnya resistansi pengukur regangan (strain gauge), dibuat berdasarkan konverter primer resistif dan dua sumber arus, 15 termasuk dalam sirkuit listrik utama dan tambahan (1g .
Prosedur untuk menentukan jumlah deformasi menggunakan perangkat yang diketahui melibatkan konstruksi grafik kalibrasi deformasi untuk setiap pengukur regangan sebagai fungsi dari besarnya perubahan resistansi sensor. Parameter fisik yang diukur ditemukan dari grafik yang sesuai, 2e oleh karena itu total waktu untuk menentukan parameter ternyata signifikan. Selain itu, perangkat yang dikenal tidak dapat digunakan untuk secara otomatis mengukur nilai absolut dari resistansi sensor, yang diperlukan, misalnya, dalam kasus termometer resistansi, tiga output, IE pertama yang terhubung ke salah satu dari terminal output dari sumber arus, perangkat sekunder, resistor (2).
Kerugian utama dari perangkat ini terkait dengan fakta bahwa ia dapat menampilkan kuantitas fisik yang diukur dengan akurasi yang cukup hanya jika karakteristik kalibrasi transduser utama adalah linier. Namun, karakteristik konverter dari banyak besaran fisik, seperti suhu (termometer resistansi dan termistor), iluminasi (fotoresistor), dll., bersifat non-linier.
Dalam hal pengukuran besaran fisis menggunakan transduser dengan karakteristik non-linier, diketahui. perangkat disetel untuk mereproduksi hubungan linier yang secara optimal mendekati hubungan non-linier nyata. Dalam hal ini, pembacaan instrumen sekunder perangkat menjadi perkiraan dengan akurasi perkiraan. Akurasi ini tergantung pada derajat non-linier dari karakteristik transduser dan pada interval perubahan nilai yang diukur.
Tujuan dari penemuan ini adalah untuk meningkatkan keakuratan alat pengukur. .Tujuannya dicapai dengan fakta bahwa dua transistor efek medan dan tiga penguat operasional dimasukkan ke dalam perangkat untuk mengukur kuantitas fisik, yang berisi konverter primer resistif dengan tiga kabel, yang pertama terhubung ke salah satu terminal output dari sumber arus, perangkat sekunder, resistor, dan saluran pembuangan satu transistor efek medan:torus secara langsung dan saluran pembuangan transistor efek medan lain melalui resistor pertama terhubung ke terminal kedua dan ketiga dari konverter primer resistif, sumber transistor efek medan melalui resistor kedua dan ketiga dihubungkan ke terminal output lain dari sumber arus, input dari penguat operasional pertama terhubung ke output kedua dan ketiga dari konverter primer resistif, dan output melalui resistor keempat - dengan terminal kontrol dari sumber arus, input pembalik dari penguat operasional kedua dan input non-pembalik dari penguat operasional ketiga dihubungkan ke sumber satu transistor efek medan, dan non-pembalik masukan dari Penguat operasional kedua dan input pembalik dari penguat operasional ketiga terhubung ke sumber transistor efek medan lain, output dari penguat operasional kedua dan ketiga terhubung ke gerbang transistor efek medan, di antara saluran yang salurannya perangkat sekunder terhubung.
Gambar tersebut menunjukkan diagram fungsional dari perangkat yang diusulkan untuk mengukur kuantitas fisik, seperti suhu (t), tekanan (P), gaya (F), dll.
Perangkat berisi sumber arus 1, konverter primer resistif 2, resistor bias 3, transistor efek medan 4 dan 5, perangkat sekunder b, penguat operasional 7, resistor derajat nonlinier 8, resistor referensi 9 dan 10, dan penguat operasional 11 dan 12.
Perangkat bekerja sebagai berikut.
Arus sumber 1 bercabang dalam konverter primer resistif tiga kawat 2 menjadi dua bagian yang mengalir melalui transistor efek medan
4 dan 5 dan resistor referensi 9 dan 10.
Tegangan keluaran penguat operasional 11 dan 12, yang masukannya dihubungkan ke resistor referensi, pro-. sebanding dengan perbedaan tegangan jatuh di antara mereka. Karena tegangan keluaran op-amp 11 dan 12 mengontrol konduktansi FET 4 dan 5 dalam antifase dengan tegangan input, kedua FET 4 dan 5 dengan resistor referensi 9 dan 10 dan op-amp 11 dan 12 membentuk sistem yang secara otomatis mempertahankan penurunan yang sama
© pada resistor referensi 9 dan 10. Dengan nilai resistansi yang sama dari resistor referensi 9 dan 10, ini sesuai dengan nilai arus yang sama yang mengalir di sirkuit transistor efek medan 4 dan 5. 5, dengan demikian, aliran arus dengan magnitudo yang sama di dua sirkuit konverter primer resistif 2 dipastikan. Sirkuit pembagian arus, setelah dikonfigurasi, secara otomatis membagi arus nilai sewenang-wenang (dalam batas yang diketahui) menjadi dua bagian yang sama persis, terlepas dari resistansi nilai berbagai konverter dan kabel penghubungnya yang terhubung ke sirkuit ini. Pada penguatan tinggi yang diterapkan dalam penguat operasional, arus di dua rangkaian sama dengan akurasi yang dipilih resistor referensi, dan tidak bergantung pada perubahan tegangan suplai dan suhu sekitar.
Ke input op-amp
7, tegangan sebanding dengan resistansi konverter 2. Tegangan output penguat operasional 7 melalui resistor 8 dari tingkat nonlinier mempengaruhi input sensitif dari sumber arus 1 dan, bersama dengan resistor pengaturan arus hadir di 4Q terakhir, mengontrol jumlah arus yang diberikan oleh sumber ke beban. Dalam hal ini, dalam perangkat yang diusulkan, arus pengukuran (yaitu, arus konverter)
4 adalah nilai variabel tergantung pada resistansi konverter utama 2, yaitu. dari besaran fisis yang diukur. Sifat ketergantungan - percepatan atau perlambatan pertumbuhan arus pengukur (dan dengan itu tegangan keluaran) dengan peningkatan resistansi konverter
2 dan kecepatannya (derajat) - ditentukan oleh fase tegangan input penguat operasional 7, penguatannya dan nilai resistansi resistor 8, yang dirancang untuk menyesuaikan tingkat non-linearitas.
Penerapan ketergantungan yang ditunjukkan pada perangkat mengarah pada fakta bahwa nilai arus pengukuran 3 di sirkuit konverter 2 ditentukan oleh hukum o(" - Yu
t0 di mana adalah nilai awal arus yang sesuai dengan resistansi nol dari konverter;
K => - koefisien kontrol arus;
Kdr - resistansi konverter utama 2
Tegangan keluaran (pada terminal perangkat sekunder 6) sama dengan jumlah aljabar dari penurunan tegangan pada resistansi konverter 2 dan resistor bias 3 dengan resistansi Kcm
0 = U + Os.m J(Rpp + Råm) (2)
Tanda minus pada Kc terjadi jika, untuk menampilkan karakteristik khusus dari konverter 2, resistor bias 3 disertakan dalam rangkaian bantu konverter (penyertaan resistor bias tersebut ditunjukkan dalam diagram dengan garis putus-putus). Hal ini terjadi, misalnya, ketika mengukur dengan termometer resistansi suhu yang dinyatakan dalam derajat Celcius.
Mengganti dalam rumus (2) ekspresi untuk nilai saat ini, dengan mempertimbangkan pengaruh kontrol, kami memiliki
K ke derajat kedua, yang menunjukkan adanya ketergantungan non-linier 0 s pada K„r atau nilai parameter fisik pada resistansi konverter 2.
Mengambil ekspresi (3) sebagai fungsi analitik yang mendekati karakteristik non-linier nyata dari transduser 2, seseorang harus menentukan nilai konstanta J k dan K , di mana kecocokan terbaik antara kurva nyata dan ekspresi analitik ( 3) direalisasikan. Besaran-besaran ini ditemukan dengan menyelesaikan sistem persamaan yang diperoleh dengan mensubstitusikan ke dalam ekspresi (3) beberapa pasang nilai besaran fisis dan nilai hambatan konverter
2 dari kurva atau tabel kalibrasi. Berdasarkan nilai konstanta yang ditemukan, maka pemeriksaan analitik dilakukan untuk kesalahan aproksimasi di seluruh rentang operasi nilai besaran fisis Saat mengukur besaran fisis dengan transduser yang memiliki karakteristik kalibrasi linier, nilai arus pengukuran konstan. Ini dicapai dengan menghilangkan sinyal kontrol dari input sensitif dari sumber arus 1, misalnya, dengan mematikan resistor tingkat ke-8 non-linier.
Mengeklaim
Perangkat untuk mengukur besaran fisik, berisi konverter primer resistif dengan tiga kabel, yang pertama terhubung ke salah satu terminal keluaran dari sumber arus, perangkat sekunder, resistor, 20 untuk meningkatkan akurasi, dua efek medan transistor dan tiga penguat operasional diperkenalkan, dan saluran pembuangan satu transistor yang berguna terhubung langsung, dan saluran pembuangan transistor efek medan lain melalui resistor pertama terhubung ke terminal kedua dan ketiga dari konverter primer resistif, sumber transistor efek medan melalui resistor kedua dan ketiga dihubungkan ke terminal keluaran lain dari sumber arus, masukan penguat operasional pertama dihubungkan ke terminal kedua dan ketiga dari konverter primer resistif, dan keluaran melalui resistor keempat terhubung ke terminal kontrol dari sumber arus, input pembalik dari penguat operasional kedua dan input non-pembalik dari penguat operasional ketiga terhubung.
